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教你怎么选择智能汽车域控制器芯片？ 1. 控制类芯片介绍 自动驾驶芯片是指可实现高级别自动驾驶的 SoC 芯片。CPU作为通用处理器，适用于处理数量适中的复杂运算。 控制类芯片主要就是指MCU（Microcontroller Unit），即微控制器，又叫单片机，是把CPU的主频与规格做适当缩减，并将存储器、定时器、A/D转换、时钟、I/O端口及串行通讯等多种功能模块和接口集成在单个芯片上，实现终端控制的功能，具有性能高、功耗低、可编程、灵活度高等优点。 车规级MCU示意图 ※资料来源：公开资料、编写单位提供 汽车是MCU的一个非常重要的应用领域，据IC Insights数据，2019年全球MCU应用于汽车电子的占比约为33%。高端车型中每辆车用到的MCU数量接近100个，从行车电脑、液晶仪表，到发动机、底盘，汽车中大大小小的组件都需要MCU进行把控。早期，汽车中应用的主要是8位和16位MCU，但随着汽车电子化和智能化不断加强，所需要的MCU数量与质量也不断提高。当前，32位MCU在汽车MCU中的占比已经达到了约60%，其中ARM公司的Cortex系列内核，因其成本低廉，功耗控制优异，是各汽车MCU厂商的主流选择。 汽车MCU的主要参数包括工作电压、运行主频、Flash和RAM容量、定时器模块和通道数量、ADC模块和通道数量、串行通讯接口种类和数量、输入输出I/O口数量、工作温度、封装形式及功能安全等级等。 按CPU位数划分，汽车MCU主要可分为8位、16位和32位。随着工艺升级，32位MCU成本不断下降，目前已经成为主流，正在逐渐替代过去由8/16位MCU主导的应用和市场。 如果按应用领域划分，汽车MCU又可以分为车身域、动力域、底盘域、座舱域和智驾域。其中，对于座舱域和智驾域来说，MCU需要有较高的运算能力，并具有高速的外部通讯接口，比如CAN FD和以太网，车身域同样要求有较多的外部通讯接口数量，但对MCU的算力要求相对较低，而动力域和底盘域则要求更高的工作温度和功能安全等级。 2. 底盘域控制芯片 底盘域是与汽车行驶相关，由传动系统、行驶系统、转向系统和制动系统共同构成，有五大子系统构成，分别为转向、制动、换挡、油门、悬挂系统，随着汽车智能化发展，智能汽车的感知识别、决策规划、控制执行为底盘域核心系统，线控转向和线控制动是面向自动驾驶执行端的核心零部件。 （1）工作要求 底盘域ECU采用高性能、可升级的功能安全性平台，并支持传感器群集及多轴惯性传感器。基于这种应用场景，对底盘域MCU提出如下需求： · 高主频和高算力要求，主频不低于200MHz且算力不低于300DMIPS · Flash存储空间不低于2MB，具有代码Flash和数据Flash物理分区； · RAM不低于512KB； · 高功能安全等级要求，可以达到ASIL-D等级； · 支持12位精度ADC； · 支持32位高精度，高同步性定时器； · 支持多通道CAN-FD； · 支持不低于100M以太网； · 可靠性不低于AEC-Q100 Grade1； · 支持在线升级（OTA）； · 支持固件验证功能（国密算法）； （2）性能要求 · 内核部分： I.内核主频：即内核工作时的时钟频率，用于表示内核数字脉冲信号震荡的速度，主频不能直接代表内核的运算速度。内核的运算速度还和内核的流水线、缓存、指令集等有关系； II.算力：通常可以使用DMIPS来进行评估。DMIPS是指测量MCU综合的基准程序的测试程序时表现出来的相对性能高低的一个单位。 · 存储器参数： I.代码存储器：用于存放代码的存储器； II.数据存储器：用于存放数据的存储器； III.RAM：用于存放临时数据和代码的存储器。 · 通信总线：包括汽车专用总线和常规通信总线； · 高精度外设； · 工作温度； （3）产业格局 由于不同车厂采用的电子电气架构会有所区别，对底盘域的零部件需求会有所不同。同一车厂的不同车型由于高低配置不同，对底盘域的ECU选择也会不一样。这些区分都会造成对底盘域的MCU需求量会有所不同。例如本田雅阁的底盘域MCU芯片使用了3颗，奥迪Q7采用了大约11颗底盘域的MCU芯片。2021年中国品牌乘用车产量约为1000万辆，其中单车底盘域MCU平均需求量为5颗，整个市场总量就达到了约5000万颗。整个底盘域MCU的主要供货商为英飞凌、恩智浦、瑞萨、Microchip、TI和ST。这五家国际半导体厂商在底盘域MCU的市场占比超过了99%。 （4）行业壁垒 关键技术角度，EPS、EPB、ESC等底盘域的零部件均与驾驶员的生命安全息息相关，因此对底盘域MCU的功能安全等级要求非常高，基本上都是ASIL-D等级的要求。这个功能安全等级的MCU国内属于空白。除了功能安全等级，底盘域零部件的应用场景